//给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位
//。 
//
// 返回滑动窗口中的最大值。 
//
// 
//
// 示例 1： 
//
// 
//输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
//输出：[3,3,5,5,6,7]
//解释：
//滑动窗口的位置                最大值
//---------------               -----
//[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
// 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
// 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
// 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
// 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
// 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7
// 
//
// 示例 2： 
//
// 
//输入：nums = [1], k = 1
//输出：[1]
// 
//
// 示例 3： 
//
// 
//输入：nums = [1,-1], k = 1
//输出：[1,-1]
// 
//
// 示例 4： 
//
// 
//输入：nums = [9,11], k = 2
//输出：[11]
// 
//
// 示例 5： 
//
// 
//输入：nums = [4,-2], k = 2
//输出：[4] 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 
// 1 <= nums.length <= 10⁵ 
// -10⁴ <= nums[i] <= 10⁴ 
// 1 <= k <= nums.length 
// 
// Related Topics 队列 数组 滑动窗口 单调队列 堆（优先队列） 👍 1308 👎 0

package leetcode.editor.cn;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.PriorityQueue;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution239 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5,4,3,2,1};
        new Solution239().maxSlidingWindow(arr,3);
    }

    /**
     * 法二：使用自定义单调队列
     */
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int[] ans = new int[nums.length-k+1];
        MyQueue myQueue = new MyQueue();
        for(int i = 0; i < k; i++){
            myQueue.push(nums[i]); //队列最多只会存放k个元素，因为后面先移除一个，在加入。加入的时候可能还要移除元素。
        }
        ans[0] = myQueue.peek();
        for(int i = k; i < nums.length; i++){
            myQueue.poll(nums[i-k]);
            myQueue.push(nums[i]);
            ans[i-k+1] = myQueue.peek();
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 自定义单调队列
     */
    class MyQueue{
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

        public void poll(int value){
            if(!deque.isEmpty() && value == deque.peek()){
                deque.poll();
            }
        }
        //添加元素时，如果要添加的元素大于入口处的元素，就将入口元素弹出
        //保证队列元素单调递减
        //比如此时队列元素3,1，2将要入队，比1大，所以1弹出，此时队列：3,2
        public void push(int value){
            while(!deque.isEmpty() && value > deque.getLast()){
                deque.removeLast();
            }
            deque.add(value);
        }

        //队列队顶元素始终为最大值
        int peek() {
            return deque.peek();
        }
    }


    /**
     * 法一：使用优先级队列，效率不高
     */
    public int[] maxSlidingWindow1(int[] nums, int k) {
        PriorityQueue<int[]> queue = new PriorityQueue<>((p1,p2)-> p1[0] == p2[0] ? p2[1]-p1[1]:p2[0]-p1[0]);
        for(int i = 0; i < k; i++){
            queue.offer(new int[]{nums[i], i});
        }
        int[] ans = new int[nums.length-k+1];
        assert queue.peek() != null;
        ans[0] = queue.peek()[0];
        for(int i = k; i< nums.length; i++){
            queue.offer(new int[]{nums[i],i});
            while(queue.peek()[1] <= i-k){
                queue.poll();
            }
            ans[i-k+1] = queue.peek()[0];
        }
        return ans;
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
